本发明专利技术公开了柠檬酸掺杂铈转化膜在AA2219铝合金防腐中的应用，选择硝酸铈、硼酸、柠檬酸和过氧化氢组成的电镀液，将预处理的铝合金、铂片置于电镀池内分别作为阴极、阳极并与直流稳压电源相连进行稳压直流沉积制备成柠檬酸掺杂铈转化膜。本发明专利技术提供一种粘着力以及耐蚀性好的防腐转化膜在防腐中的应用，该应用操作简便、费用低、耗时短、应用范围广，是一种集经济、高效、优质于一体的应用方法。
【技术实现步骤摘要】
柠檬酸掺杂铈转化膜在AA2219铝合金防腐中的应用本专利技术申请是母案申请“一种柠檬酸掺杂铈转化膜及其制备方法”的分案申请，母案申请号为201310396184.3，申请日为2013年9月3日。
本专利技术属于腐蚀防护
，更加具体地说，涉及一种柠檬酸掺杂铈转化膜在AA2219铝合金防腐中的应用。
技术介绍
近年来，稀土铈转化膜以其无毒、无污染以及良好的自修复功能受到许多研究者的重视。但稀土铈转化膜由于膜层不均匀、工艺处理时间较长、盐溶液不稳定等问题，使其应用受到限制。一些研究者在稀土盐溶液中加入强氧化剂，如H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O8等，以此来缩短转化膜的成膜时间、提高膜层的均匀性和致密性，但是，这种稀土铈转化膜层与基体的结合力差，易开裂，并不能有效的提高稀土铈转化膜的耐蚀性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、制备过程简单、耐蚀性好的柠檬酸掺杂铈转化膜的制备方法。本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现：一种柠檬酸掺杂铈转化膜的制备方法，按照下述步骤进行制备：步骤1，在1L水溶液中，依次加入Ce(NO3)3·6H2O，H3BO3，30mL30wt％的H2O2水溶液和柠檬酸，其中所述Ce(NO3)3·6H2O浓度为0.5g/L，所述H3BO3浓度为0.4g/L，所述柠檬酸浓度为0.1g/L—0.8g/L，优选0.2g/L—0.4g/L，并调节整个体系pH＝2.5。在所述步骤1中，利用20wt％HNO3水溶液或者0.1MNaOH水溶液对整个体系进行调节，以使整个体系pH稳定在2.5。步骤2，利用直流稳压电源为电镀装置，阳极为铂片，阴极为待处理工件，外加电压为5—10V，电镀时间为5—15min。在所述步骤2中，外加电压为5—8V，电镀时间为5—10min。在所述步骤2中，所述阳极铂片面积为1×1cm2。在所述步骤2中，所述阴极为AA2219铝合金，并经过如下步骤处理，除去铝合金表面的氧化膜并且形成许多小的腐蚀坑：(1)分别用800#，1000#，1500#，2500#砂纸逐级打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声10min后干燥备用；(2)将上述打磨之后的铝合金样品进行酸碱处理，碱处理液为1.25MNaOH水溶液，室温刻蚀5min，水冲洗；酸处理液为20wt％HNO3水溶液，室温出光5min，水冲洗后用吹风机吹干备用。在本专利技术的技术方案中，一些广泛应用于金属防护中的缓蚀剂，例如硼酸、柠檬酸、次磷酸钠等，这些缓蚀剂之间存在协同效应，在稀土盐溶液中添加这些缓蚀剂能够促使其形成完整、高耐蚀性并且与基体结合牢固的稀土铈转化膜。柠檬酸盐被发现对铝合金的腐蚀具有一定的缓蚀作用，而柠檬酸又是羧基三元羧酸，能够与稀土铈离子产生络合作用，不仅缩短了稀土成膜时间，而且形成了粘着力以及耐蚀性好的稀土铈转化膜，具有广泛的应用价值。本专利技术操作简便、费用低、耗时短、耐蚀性好、应用范围广，是一种集经济、高效、优质于一体的制备方法。附图说明图1是本专利技术柠檬酸掺杂铈转化膜的形貌SEM照片。图2是本专利技术柠檬酸掺杂铈转化膜的线性极化曲线图，其中1为基体，2为铈转化膜，3为掺杂0.1g/L柠檬酸，4为掺杂0.2g/L柠檬酸，5为掺杂0.4g/L柠檬酸，6为掺杂0.8g/L柠檬酸。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。选择的AA2219铝合金成分如下表所示(wt％)：AlCuFeSiMnMgVZrAA2219余量5.800.300.200.200.020.050.10实施例1：一种新型的铈转化膜，其特征在于：利用直流稳压电源在AA2219铝合金表面共沉积掺杂柠檬酸的铈转化膜。电镀液的制备，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.1g/L的柠檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液调节电镀液，使其pH＝2.5。采用的电沉积装置是两电极系统，阳极为铂片，阴极为AA2219铝合金。上述所说的新型铈转化膜的制备方法其步骤如下：(1)将尺寸为15mm×10mm×1.5mm的AA2219铝合金试样表面分别用800#，1000#，1500#，2500#砂纸逐级打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声10min后干燥备用。(2)将上述打磨之后的铝合金样品进行酸碱处理，碱处理液为1.25MNaOH溶液，室温刻蚀5min，水冲洗；酸处理液为20％HNO3溶液，室温出光5min，水冲洗后用吹风机吹干备用。(3)将上述酸碱处理之后的样品放入电沉积装置中，采用沉积电压5V，时间10min。(4)将样品取出，用水冲洗，在室温下自然干燥，即可以在铝合金表面沉积一层黄色的柠檬酸掺杂的铈转化膜。实施例2：一种新型的铈转化膜，其特征在于：利用直流稳压电源在AA2219铝合金表面共沉积掺杂柠檬酸的铈转化膜。电镀液的制备，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.2g/L的柠檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液调节电镀液，使其pH＝2.5。采用的电沉积装置是两电极系统，阳极为铂片，阴极为AA2219铝合金。上述所说的新型铈转化膜的制备方法其步骤如下：(1)将尺寸为15mm×10mm×1.5mm的AA2219铝合金试样表面分别用800#，1000#，1500#，2500#砂纸逐级打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声10min后干燥备用。(2)将上述打磨之后的铝合金样品进行酸碱处理，碱处理液为1.25MNaOH溶液，室温刻蚀5min，水冲洗；酸处理液为20％HNO3溶液，室温出光5min，水冲洗后用吹风机吹干备用。(3)将上述酸碱处理之后的样品放入电沉积装置中，采用沉积电压5V，时间10min。(4)将样品取出，用水冲洗，在室温下自然干燥，即可以在铝合金表面沉积一层黄色的柠檬酸掺杂的铈转化膜。实施例3：一种新型的铈转化膜，其特征在于：利用直流稳压电源在AA2219铝合金表面共沉积掺杂柠檬酸的铈转化膜。电镀液的制备，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.4g/L的柠檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液调节电镀液，使其pH＝2.5。采用的电沉积装置是两电极系统，阳极为铂片，阴极为AA2219铝合金。上述所说的新型铈转化膜的制备方法其步骤如下：(1)将尺寸为15mm×10mm×1.5mm的AA2219铝合金试样表面分别用800#，1000#，1500#，2500#砂纸逐级打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声10min后干燥备用。(2)将上述打磨之后的铝合金样品进行酸碱处理，碱处理液为1.25MNaOH溶液，室温刻蚀5min，水冲洗；酸处理液为20％HNO3溶液，室温出光5min，水冲洗后用吹风机吹干备用。(3)将上述酸碱处理之后的样品放入电沉积装置中，采用沉积电压5V，时间10min。(4)将样品取出，用水冲洗，在室温下自然干燥，即可以在铝合金表面沉积一层黄色的柠檬酸掺杂的铈转化膜。实施例4：一种新型的铈转化膜，其特征在于：利本文档来自技高网...
【技术保护点】
柠檬酸掺杂铈转化膜在AA2219铝合金防腐中的应用，所述AA2219铝合金成分如下所示，wt％：Cu 5.80；Fe 0.30；Si 0.20；Mn 0.20；Mg 0.02；V 0.05；Zr 0.10；Al余量，其特征在于，所述柠檬酸掺杂铈转化膜按照下述步骤进行制备：步骤1，在1L水溶液中，依次加入Ce(NO3)3·6H2O，H3BO3，30mL 30wt％的H2O2水溶液和柠檬酸，其中所述Ce(NO3)3·6H2O浓度为0.5g/L，所述H3BO3浓度为0.4g/L，所述柠檬酸浓度为0.1g/L—0.8g/L，并调节整个体系pH＝2.5；步骤2，利用直流稳压电源为电镀装置，阳极为铂片，阴极为待处理工件，外加电压为5—10V，电镀时间为5—15min。
【技术特征摘要】
1.柠檬酸掺杂铈转化膜在AA2219铝合金防腐中的应用，所述AA2219铝合金成分如下所示，wt％：Cu5.80；Fe0.30；Si0.20；Mn0.20；Mg0.02；V0.05；Zr0.10；Al余量，其特征在于，所述柠檬酸掺杂铈转化膜按照下述步骤进行制备：步骤1，在1L水溶液中，依次加入Ce(NO3)3·6H2O，H3BO3，30mL30wt％的H2O2水溶液和柠檬酸，其中所述Ce(NO3)3·6H2O浓度为0.5g/L，所述H3BO3浓度为0.4g/L，所述柠檬酸浓度为0.1g/L—0.8g/L，并调节整个体系pH＝2.5；步骤2，利用直流稳压电源为电镀装置，阳极为铂片，阴极为待处理工件，外加电压为5—10V，电镀时间为5—15min；所述阴极为AA2219铝合金，并经过如下步骤处理，除去铝合金表面的氧化膜并且形成许多小的腐蚀坑：(1)分别用800#，1000#，1500#，250...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁砚琴，何艳红，崔振铎，朱胜利，杨贤金，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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